CN101618596A - 用于制造塑料容器的设备和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于制造塑料容器(20)的设备(1)，该设备(1)具有一个将塑料预制品(10)成型为塑料容器(20)的成型装置(6)，一个将所述的塑料预制品(10)传送至所述的成型装置(6)的一号传送装置(2)，以及一个将所述塑料容器(20)从所述成型装置上运走的二号传送装置(12)。根据本发明，所述的设备具有一个用于对所述塑料预制品(10)进行消毒的一号消毒装置(4)以及一个用于对所述塑料容器(20)进行消毒的二号消毒装置(8)，其中一号消毒装置(4)沿传送所述塑料预制品(10)的方向设置在所述成型装置(6)之前，二号消毒装置(8)沿传送所述塑料容器(20)的方向设置在所述成形装置(6)之后。

Description

用于制造塑料容器的设备和方法
技术领域
本发明涉及一种用于制造塑料容器、尤其是用于饮料的塑料容器的设备和方法。但是还应该指出，所制造的容器也可以用于其它液体。
背景技术
在现有技术中，已存在大量用于制造塑料容器的设备。其中，最为人所熟知的，是将所谓的塑料瓶预制品传送至吹瓶装置处，由该吹瓶装置借助空气压力将塑料瓶预制品吹制成塑料容器。
但是在现有技术中，往往出现这样的问题，即在所述吹制过程中或在吹制过程之后出现容器受污染的情况，或者所述瓶坯在此之前已受污染。为此，现有技术中使用化学药品清洗生产的容器。
例如，在欧洲专利EP 0996530中，在进入加热炉之前需先进行预制品化学消毒，或者将高温活性消毒剂注射到预制品中，随后在吹瓶机中将所述预制品加热至所述消毒剂的活化温度，最后尽快加热至预制品成型温度。此外，美国专利US 6,692,684中公开了另一种方法，首先将预制品加热超过消毒剂的露点，使消毒剂气化，最后将预制品加热至成型温度。
但是，此类化学药品的使用，不论是出于环境政策上原因，还是费用原因，都存在着诸多问题。
发明内容
因此，本发明所要解决的技术问题在于提供了一种用于制造塑料容器的设备和方法，其能有效地工作，并能尽量减少化学药品的使用。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：
本发明通过一种用于制造塑料容器的设备，以及一种用于制造塑料容器的方法来实现。优选实施方式和改进方案构成了从属权利要求的主题。
本发明所述的一种用于制造塑料容器的设备，具有一个将塑料预制品成型为塑料容器的成型装置、一个将塑料预制品传送至所述成型装置的一号传送装置，以及一个将塑料容器从所述成型装置上运离的二号传送装置。根据本发明，所述的设备具有一个用于对塑料预制品进行消毒的一号消毒装置以及一个用于对塑料容器进行消毒的二号消毒装置，其中一号消毒装置沿传送塑料预制品的方向设置在所述成型装置之前，二号消毒装置沿传送塑料容器的方向设置在所述成型装置之后。
由此，本发明进行了二次消毒，即一方面在所述成型过程之前对塑料预制品进行消毒，另一方面在成型过程之后再对所生产的塑料容器进行消毒。通过这种方式，可以实现充分有效的消毒，而不必过于依赖化学洗涤剂。同样地，本发明也可以在所述消毒过程中的至少一个消毒过程或者附加的消毒过程中也使用化学药品，尤其是过氧化氢(H2O2)。
在一种优选实施方案中，所述的一号消毒装置设有辐射源，通过该辐射源向所述塑料预制品施加辐射，尤其是电磁辐射。此处辐射源也可作为向所述容器施加紫外辐射的辐射源，但是优选使用电子束作为辐照所述容器的辐射源。此外，所述辐射源也可采用其它辐射方式，例如激光辐照所述容器。因此，较佳地在通过所述一号消毒装置进行消毒的范围内，不使用化学药品。
在另一种优选实施方案中，所述的二号消毒装置具有一个辐射源，借助于该辐射源向所述塑料容器施加辐射。所述辐射源首选采用电子辐射、激光辐射和紫外辐射中的一种或多种，或类似的辐射源。较佳地，所述的一号消毒装置采用电子束对所述塑料预制品进行辐照；相反，所述的二号消毒装置采用紫外辐照对所述塑料容器进行辐照。由此通过所述的二号消毒装置进行消毒，特别是对已通过所述一号消毒装置预消毒的容器进行再次消毒。优选用所述二号消毒装置消毒，尤其用于消除在首次消毒之后出现的病菌。
在吹气过程以及后续的传送中引起的病菌，通过以下方式来消除，即在转移传送装置中，在所述的成型单元与其他装置，例如灌装装置，之间另外设置一个消毒装置，该消毒装置同样最好不使用化学药剂。为此，首选借助线性转移用紫外灯对所述塑料容器进行辐照。所述的塑料容器也可以用夹持装置，例如颈部处理夹旋转所述的塑料容器，从而通过这种颈部处理能够进行安全的灭菌，不会产生灭菌的死角。
在此要指出，也可以将所述一号消毒装置设置在所述成型装置的某一区域内，尤其是所述成型装置的入口区域。或者，所述的消毒至少暂时与膨胀过程同时进行。此外，所述二号消毒装置也可以设置在所述成型装置的某一区域内，和/或设置在所述成型装置的出口区域。
也可以在所述成型装置的单个吹塑工位中设置消毒装置。因此，可以在面向待膨胀的容器的吹塑模内壁上布置辐射源，如紫外灯，所述辐射源在所述膨胀过程中对容器进行辐射。或者按如下方式布置紫外辐射源，使其在吹塑模闭合过程中向所述塑料预制品施加紫外辐射，或者在吹塑模打开过程中向所述塑料容器施加紫外辐射。
此外，也可以在膨胀过程中，例如通过横杆将消毒介质(如过氧化氢)导入至所述容器中。
按上述方法对预制品进行消毒的优点在于：此类预制品的表面小于已吹制完成的容器的表面，因此使得消毒成本，尤其是使用电子束的消毒成本更小。
在另一种优选实施方案中，所述设备具有旋转装置，其能使预制品在用一号和/或二号消毒装置进行消毒的过程中，进行旋转。因此可以固定设置辐射源，使预制品相对于所述辐射源旋转，就能对所述预制品进行较大区域的消毒。其中，所述一号消毒装置尤其将对所述预制品的内壁进行消毒。但是也可以在所述成型装置之前，设置更多个消毒装置，所述消毒装置不仅对所述容器的外壁进行消毒，而且也对所述容器的内壁进行消毒，尤其向其施加电子束。
优选设置多个所述的旋转装置，所述的旋转装置较佳地设置在传送元件上，如设置水平抓取夹，从而可以同时传送多个预制品，并使之旋转。
在另外一种优选实施方案中，设置至少一个消毒装置，尤其是所述一号消毒装置具有至少一个辐射源，所述辐射源的运动与所述塑料预制品的运动或者与所述塑料容器的运动相一致。
也就是说，该辐射源与所述塑料容器的运动相配合。最好在所述一号消毒装置上进行此类配合。但是也能反相进行，所述容器不旋转，而由相应的所述消毒装置的辐射源进行旋转。或者是，将所述辐射源设置为静止，由所述塑料预制品相对静止设置的辐射源而运动，从而以此方式尽可能实现对所述塑料预制品的广泛消毒。此外，所述辐射源也可以沿所述塑料预制品的纵向方向相对于所述塑料预制品运动。
其中，采用电子束辐射(E-波束)对所述塑料预制品进行杀菌消毒，可以用更小的剂量从所述容器的入口进行杀菌，或者可以穿过所述预制品的侧壁进行杀菌，为此使用较高的加速电压穿透材料最佳。如前所述，分类后的辐照，可以在在所述加热装置的送瓶轮中、在所述加热装置中、在所述加热装置和所述成型装置之间的转移中或在所述成型装置也可说是吹瓶机的出瓶轮中，或在上述位置中的多个位置、或者所有位置上进行辐射。
在另一种优选实施方案中，要求至少一个辐射源的一个区段能够进入待消毒的塑料预制品的入口。所述辐射源可以具有出射窗，电子束可以穿过该出射窗。所述入口可设置在一个顶端中，该顶端的尺寸应设计为可使辐射源透过所述入口进入所述塑料预制品的内腔中。
在另一种优选实施方案中，所述设备具有一个加热装置，用于对塑料预制品进行加热。经过加热的塑料预制品，随后在所述的成型装置中由于温度增加而更易成型为容器，其中，所述成型装置优选使用喷嘴，其通过向所述塑料预制品中注入空气，使其膨胀成型。
特别优选将所述的一号消毒装置，沿所述塑料预制品的传送方向布置在所述加热装置之前。但是也可以将所述一号消毒装置设置在所述加热装置内部，或者可以直接设置在所述加热装置之后、所述第一成型装置之前。也可以在所述成型装置之前设置多个消毒装置，比如将一个一号消毒装置设置在所述加热装置之前，将一个消毒装置设置在所述加热装置之中，再将另一个消毒装置设置在所述加热装置之后、成型装置之前。
在另一种优选实施方案中，所述二号消毒装置，沿所述容器的传送方向直接设置在所述成型装置之后。通过这种方式可以直接在制造所述容器之后对其进行第二次消毒。这种直接设置的方法也可理解为，所述容器直接由所述成型单元通过传送装置(如传送星轮)转移至所述二号消毒装置处。
优选将所述二号消毒装置设置为静止，并且相对该二号消毒装置传送所述容器。在另一种优选实施方案中，所述成型装置和消毒装置布置在一个外壳的内部，该外壳的内部构成一个消毒室。这种优选实施方案尤其适用于灌装敏感性饮料。优选在上述外壳内部的一号消毒装置的某一区域中设置第二个外壳，反之在所述第二个外壳的内部设置所述一号消毒装置。
由此可以在所述第二外壳的内部构造另一个消毒室，该消毒室与所述设在第一个外壳内部的消毒室相比，具有更高的清洁度。通过这种方式，无需将整个通常较大的外壳构造为高效的消毒室，而仅需将一个较小的区域，因而可避免产生较高的费用。
此外，本发明还涉及一种用于制造塑料容器的方法，其中借助一个一号传送装置将塑料预制品传送至成型装置，并且借助一个二号传送装置将所述塑料预制品制成的塑料容器从所述成型装置上运出。根据本发明，在传送所述塑料预制品至成型装置的过程中，对所述塑料预制品进行消毒，并在经过成型装置之后在传送由塑料预制品制成的塑料容器的过程中，对塑料容器进行消毒。
经广泛测量表明，尽管可以在所述成型装置之前或者之后，仅仅设置一个消毒装置。但是成本低廉且有效的处理方法为设置两个消毒装置，其中一个消毒装置设置在所述成型装置之前，另一个消毒装置设置在所述成型装置之后。
在一种优选的方法中，至少借助辐射进行所述的第一次消毒或者所述的第二次消毒。所述的第一次消毒优选电子束辐射，第二次消毒优选紫外辐射。
本发明的积极进步效果在于：消毒效果充分彻底，费用低廉，使容器免于污染。
附图说明
其它优选实施方案，请参看附图。其中：
图1是本发明的设备示意图；
图2是图1所示设备的局部示意图，在该区域中设置了所述的一号消毒装置；并且
图3是塑料预制品的固定设备的示意图。
附图标记列表：
1    设备
2    一号传送装置
4    一号消毒装置
5    加热装置
6    成型装置
8    二号消毒装置
10   塑料预制品
10a  塑料预制品，或者说塑料容器的入口
1    传送链
12   二号传送装置
16    吹气轮
18    传送轮
19    传送轮
20    塑料容器
26    第一外壳
28    第二外壳
32    传送链
40    灌装装置
41    传送轮
48    传送轮
50    一号消毒室
55    二号消毒室
60    抓取元件
62    抓取夹
64    托架
66    传动装置，传动轮
67    传动轮66的橡胶涂层
68    边缘
69    边缘68的橡胶涂层
L    容器的纵向方向
P    运动方向
具体实施方式
图1显示了一台本发明所述的用于制造容器的设备1。其中，预制品10通过传送装置2被传送至成型装置6。该成型装置6将预制品10制造成容器20，其随后被送往灌装装置40。此处的传送装置2由多个传送件共同组成，例如一条传送链11、一个传送星轮或者传送轮18，以及另一个传送轮19。基本上，所述预制品10或之后的容器20在图1中将从右向左传送。
所述成型装置6具有一个吹塑轮16，在该吹塑轮16上设置了大量的吹塑工位，所述吹塑工位以现有技术中公开的方式使所述预制品10膨胀为容器20。
一个加热装置5或称之为加热炉，在其内部对所述预制品10进行加热，随后将经过加热的预制品传送至所述成型装置6。
在所述加热装置5之前，设置了一个一号消毒装置4对所述预制品进行消毒。该消毒装置4具有大量辐射源(未示出)，其尤其借助电子束辐射对所述预制品进行消毒。此处优选所述单个的辐射源保持静止，由所述容器相对所述辐射源进行运动。所述单个的辐射源彼此独立控制最佳。
在经过所述成型装置6之后，所制造的容器20通过二号传送装置12，向着所述的灌装装置40的方向传送。所述二号传送装置12也可以具有大量组件，例如一个传送轮48、一个传送链32以及一个传送星轮。但是也可以设想，所述一号传送装置2和二号传送装置12为一体结构，如构成连贯地挂在一起的传送链。
一个二号消毒装置8其对所述容器20进行消毒，例如用于消除新出现的病菌等。该二号消毒装置8最好直接设置在所述传送装置48之后。
所述二号消毒装置8最好采用紫外辐射工作的消毒装置。图1中的容器20从所述二号消毒装置8到达所述灌装装置，并直接在经过所述二号消毒装置8消毒之后灌装液体，尤其是饮料。所述灌装装置40在此具有传送轮41。然而，所述灌装装置40可被其他装置替代，或者在灌装装置40附近再设置一个清洗装置。
一个外壳26，该外壳不仅包围着所述灌装装置40，而且包围着所述两个消毒装置以及加热装置和成型装置6。在这个外壳26的内部布置了一个无菌的环境50。
图2示出了图1的局部示意图，更准确地说，示出了所述设备1的局部区域，该设备中设置有所述的一号消毒装置4。该消毒装置4同样可具有一条传送链54，该传送链可设有大量用于抓取容器的抓取元件。此类抓取元件，最好可使所述预制品10围绕其自身的纵轴线旋转，以此改善消毒效果。
一个第二外壳28，其内部设置了所述消毒装置4。所述第二外壳28同时完全设在上述第一个外壳26的内部。在所述的第二外壳28的内部布置了一个二号消毒室55，其清洁度尤其高于所述的一号消毒室50。
图3示出了抓取元件60的示意图，该抓取元件60用抓取夹夹持预制品10。该抓取元件可以具有传动装置66，该传动装置66使所述预制品10围绕着其自身的轴线旋转。一个托架64支承着所述抓取装置62。但是也可以按如下安排，即借助该托架64在传送预制品的过程中产生其它的运动，如在图3中沿双箭头P方向的运动。相反也可以使所述一号消毒装置4的辐射装置(未示出)沿如P所示的方向相对预制品10运动。或者按上述方法，使所述相应的辐射源沿所述预制品10的纵向L或者沿P方向运动。
所述传动装置66在此是一个传动轮66，其被设置在所述抓取元件60上，并且该传动轮66一方面接触所述预制品的支撑环10a，另一方面接触一个固定的边缘68，该边缘例如可设置在所述一号消毒装置的区域中。当所述抓取元件60沿传送方向运动时，所述传送轮66相对所述边缘作相反运动并以该方式旋转。所述预制品也可通过其支撑环或者预制品与所述传动轮66通常所接触的区域来旋转。
在此要指出，图3所示的抓取元件，不仅可以用于旋转所述预制品10，而且可用于旋转所述容器20。因此所述传动轮66最好接触所述预制品或者说塑料容器20的入口区域，因为该区域在吹塑过程中通常保持不变。所述传动轮66在此以能够围绕轴线X旋转的方式得到安置。此外，所述传动轮66可以设有橡胶涂层67或者类似涂层，用于提高与所述容器的支撑环10a之间的摩擦。所述边缘68也可以具有相应的橡胶涂层69。
在图3中示出的装置，可以在机械方面轻松实现旋转所述容器，其中可以轻松确定进行旋转的区域，在该区域中可设置也可不设置边缘68。也可以将所述边缘68构造为活动的结构，以便可以使其离开所述传动轮，从而切断或者连接所述塑料容器的旋转。
设计的所述抓取装置或者说抓取夹62，可使所述塑料预制品10或者容器20实现旋转，而所述瓶坯10或者容器20不会掉落。因此，所述抓取夹62在其朝向塑料预制品或者塑料容器的表面上设有支承元件，如支承辊。
对于所有在申请资料中公开的特征，只要其单独或共同相对现有技术呈现出新颖的特征，均申请视为对本发明中的重要特征。

Claims (13)

1.一种用于制造塑料容器(20)的设备(1)，其具有一个将塑料预制品(10)成型为塑料容器(20)的成型装置(6)，一个将所述塑料预制品(10)传送至所述成型装置(6)的第一个传送装置(2)，以及一个将所述塑料容器(20)从所述成型装置上运走的二号传送装置(12)，
其特征在于，
所述的设备具有一个用于对所述塑料预制品(10)进行消毒的一号消毒装置(4)，以及一个用于对所述塑料容器(20)进行消毒的二号消毒装置(8)；所述的一号消毒装置(4)沿着所述塑料预制品的传送方向设置在所述成型装置(6)之前；所述的二号消毒装置(8)沿着所述塑料容器(20)的传送方向设置在所述成型装置(6)之后。
2.如权利要求1所述的设备(1)，
其特征在于，
所述的一号消毒装置(4)具有辐射源，借助于该辐射源向所述塑料预制品施加辐射。
3.如前述权利要求中至少一项所述的设备(1)，
其特征在于，
所述的二号消毒装置(8)具有辐射源，借助于该辐射源向所述塑料容器(20)施加辐射。
4.如前述权利要求中至少一项所述的设备(1)，
其特征在于，
所述的设备具有一个旋转装置，所述预制品在消毒过程中通过所述的一号消毒装置(4)进行消毒。
5.如前述权利要求中至少一项所述的设备(1)，
其特征在于，
至少一个消毒装置(4、8)具有至少一个辐射源(24)，该辐射源(24)的运动与所述塑料预制品(10)的运动或者与所述塑料容器(20)的运动相一致。
6.如前述权利要求中至少一项所述的设备(1)，
其特征在于，
至少一个辐射源的一个区段能够进入待消毒的塑料预制品(10)的入口中。
7.如前述权利要求中至少一项所述的设备(1)，
其特征在于，
所述的设备具有一个加热装置(5)，该加热装置(5)对所述塑料预制品进行加热。
8.如权利要求7所述的设备(1)，
其特征在于，
所述的一号消毒装置(4)沿所述的塑料预制品(10)的传送方向设置在所述的加热装置(5)之前。
9.如前述权利要求中至少一项所述的设备(1)，
其特征在于，
所述的二号消毒装置(8)沿所述容器(20)的传送方向直接设置在所述的成型装置(6)之后。
10.如前述权利要求中至少一项所述的设备(1)，
其特征在于，
所述的成型装置(6)和所述的消毒装置(4、8)设置在一个外壳(26)的内部，其中该外壳(26)的内部构成一个消毒室(50)。
11.如权利要求10所述的设备(1)，
其特征在于，
在所述的外壳(26)的内部，在所述的一号消毒装置(4)的区域中设置了一个第二外壳(28)，其中所述的第二外壳(28)的内部设置了所述的一号消毒装置(4)。
12.一种由塑料预制品(10)制造塑料容器(20)的方法，其中借助一个一号传送装置(2)将塑料预制品(10)传送至一个成型装置(6)，并且借助一个二号传送装置(12)将由所述的塑料预制品(10)制成的塑料容器(20)从所述的成型装置(6)上运走，
其特征在于，
在所述的成型装置(6)之前，在传送所述塑料预制品(10)的过程中，对所述塑料瓶坯(10)进行消毒，并且在所述成型装置(6)之后，在传送所述由塑料预制品(10)制成的塑料容器(20)的过程中，对所述塑料容器(20)进行消毒。
13.如权利要求12所述的方法，
其特征在于，
借助辐射至少进行所述的第一次消毒或者所述的第二次消毒。
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